最常用的數(shù)據(jù)模型

1、1.2.3最常用的數(shù)據(jù)模型最常用的數(shù)據(jù)模型包括四種:層次模型HierarchioalModel)網(wǎng)及模型(NetworkModelJ匚.非關(guān)系模型關(guān)系模型(RelationalModel)面向?qū)ο竽Ｐ?ObjectOrientedModelj匚二關(guān)系模型注 1:1:非關(guān)系模型在 2020 世紀(jì) 70-8070-80 年代很流行,現(xiàn)在逐步被關(guān)系模型取代注 2:2:下面講的數(shù)據(jù)模型都是指邏輯上的數(shù)據(jù)模型,即用戶眼中看到的數(shù)據(jù)圍.、層次模型定義：有只有一個結(jié)點沒有雙親結(jié)點,這個結(jié)點稱為根結(jié)點;根以外的其他結(jié)點有且只有一個雙親結(jié)點.代表產(chǎn)品：舊 M M 公司的 IMSIMSInformationMan

2、agementSystemInformationManagementSystem數(shù)據(jù)庫治理系統(tǒng).1.1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)根本結(jié)構(gòu)用樹形結(jié)構(gòu)來表示各類實體以及實體間的聯(lián)系.每個結(jié)點表示一個記錄類型實體,結(jié)點之間的連線表示記錄類型問一對多的父子聯(lián)系,這種聯(lián)系只能是父子聯(lián)系每個記錄類型可包含假設(shè)干個字段屬性系系編號系名辦公地點一實體型：I 錄類型；聯(lián)系教研室教科螢編號效研室學(xué)生|學(xué)號|裴|威績圖 1.121.12 教員學(xué)生層次數(shù)據(jù)庫模型圖1.11.13 3教員學(xué)生層次數(shù)據(jù)庫的一個值多對多聯(lián)系在層次模型中的表示必須首先將其分解成一對多聯(lián)系.分解方法有兩種：冗余結(jié)點法和虛擬結(jié)點法E1101除莖網(wǎng)叫年全E3102

3、王大典同翡治理擔(dān)值屬性值圖 1.14(a)1.14(a)一個學(xué)生選課的多對多聯(lián)系圖 1.14(c)1.14(c)虛擬結(jié)點法將多對多聯(lián)系轉(zhuǎn)化為一對多聯(lián)系2 2 . .數(shù)據(jù)操作與完整性約束數(shù)據(jù)操作：查詢、插入、刪除和修改.完整性約束：插入：如果沒有相應(yīng)的雙親結(jié)點值就不能插入子女結(jié)點值.如：圖 1.131.13中,假設(shè)新調(diào)入一名教師,在未分配到某個教研室以前,不能將新教員插入到數(shù)據(jù)庫.刪除：如果刪除雙親結(jié)點值,那么相應(yīng)的子女結(jié)點值也被同時刪除.如：圖 1.91.9 中,假設(shè)刪除網(wǎng)絡(luò)教研室,需要首先刪除屬于網(wǎng)絡(luò)教研室的所有教師的數(shù)據(jù).修改：應(yīng)修改所有相應(yīng)記錄,以保證數(shù)據(jù)的一致性.如：圖 1.14(b)

4、1.14(b)中,假設(shè)一個學(xué)生要改,那么兩處學(xué)生記錄值均要修改.3 3 . .存儲結(jié)構(gòu)存儲容：數(shù)據(jù)本身；數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系兩種方法：鄰接法；法.圖 1.15(a)1.15(a)數(shù)據(jù)模型圖 1.15(b)1.15(b)數(shù)據(jù)值A(chǔ)1B1C3C5C7 C14B4C2C966C4C6C8A2國圖 1.15(c)1.15(c)鄰接法存儲優(yōu)缺點優(yōu)點1數(shù)據(jù)模型比擬簡單,操作簡單；2對于實體間聯(lián)系是固定的,且預(yù)先定義好的應(yīng)用系統(tǒng),性能較高;提供良好的完整性支持.缺點4.4.圖 1.16(a)1.16(a)圖 1.15(a)1.15(a)的數(shù)據(jù)值圖 1.16(b)1.16(b)法存儲不適合于表示非層次性的聯(lián)系;對插入

5、和刪除操作的限制比擬多；查詢子女結(jié)點必須通過雙親結(jié)點；由于結(jié)構(gòu)嚴(yán)密,層次命令趨于程序化、網(wǎng)狀模型定義：允許一個以上的結(jié)點無雙親；一個結(jié)點可以有多于一個的雙親代表產(chǎn)品：DBTGDBTG 系統(tǒng)模型類產(chǎn)品1 1 . .數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)來表示各類實體以及實體間的聯(lián)系,層次模型是網(wǎng)狀模型的一個特例.每個結(jié)點表示一個記錄類型實體,結(jié)點之間的連線表示記錄類型問的一對多的父子聯(lián)系.每個記錄類型可包含假設(shè)干個字段屬性逃課學(xué)號課程號成假設(shè)圖 1.171.17a a學(xué)生/選課/課程網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫模型學(xué)生學(xué)上姓名系別課程課程號課程名學(xué)分選課Isiyci-HrnC2A82C1A3232| |C3C3| |BB3|C1|B

6、S3|C2|BS4C1AS4C2AS4C2AS4C3B圖 1.17(b)1.17(b)學(xué)生/選課/課程網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫的一個值2 2 . .數(shù)據(jù)操作與完整性約束數(shù)據(jù)操作：查詢、插入、刪除和修改.完整性約束：插入：允許插入尚未確定雙親結(jié)點值的子女結(jié)點值.2刪除：允許只刪除雙親結(jié)點值.3修改：只需修改指定記錄即可性.3 3 . .存儲結(jié)構(gòu)存儲容：數(shù)據(jù)本身；數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系.兩種方法：法(包括：單向、雙向、環(huán)狀、向首等)學(xué)生圖 1.17(c)1.17(c)學(xué)生/選課/課程網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫存儲4 4 . .優(yōu)缺點優(yōu)點能夠更為直接地描述現(xiàn)實世界；具有良好的性能,存取效率較高.缺點數(shù)據(jù)定義語言(DDL)(DDL)極其復(fù)

7、雜；數(shù)據(jù)獨立性較差.由于實體間的聯(lián)系本質(zhì)上通過存取路徑指示的,因此應(yīng)用程序在訪問數(shù)據(jù)時要指定存取路徑.三、關(guān)系模型定義：其邏輯結(jié)構(gòu)就是二維表格,由行列組成.代表產(chǎn)品：OracleOracle 公司的 OracleOracle、MicrosoftMicrosoft 公司的 SQLServerSQLServer. .1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)概念屬性AttributeAttribute:表中的一列主碼KeyKey:能夠唯一確定一個元組的屬性.如：學(xué)號域DomainDomain:屬性的取值圍.如：年齡域是 1-1501-150 之間、性別域是男、女、系名域是一個學(xué)校所有系名的集合.分量：元組中的一個屬性值,如：9

8、500495004、黃大鵬、法律學(xué).關(guān)系模式：對關(guān)系的描述,一般表示為：關(guān)系名屬性 1,1,屬性 2,2, ,屬性 n n圖 1.181.18 的學(xué)生關(guān)系可描述為：學(xué)生學(xué)號,年齡,性別,系名,年級特點在關(guān)系模型中,實體及實體間的聯(lián)系都是用關(guān)系來表示.如：學(xué)生、課程、學(xué)生與課程多對多的聯(lián)系即學(xué)生選課均可用關(guān)系來表示,如下：學(xué)生學(xué)號,年齡,性別,系名,年級課程課程號,課程名,學(xué)分學(xué)生選課學(xué)號,課程號,成績關(guān)系模型要求關(guān)系必須是規(guī)的,最根本的條件是,關(guān)系的每一個分量必須是一個不可分的數(shù)據(jù)項,即不允許表中還有表.如圖 1.191.19 中的表就不是一個關(guān)系.學(xué)號姓名年齡性別系名年級9500495004

9、王小明1919女社會學(xué)96969500695006黃大鵬2020男商品學(xué)959596008(96008(張文斌一一建女法律學(xué)9595- -.一0學(xué)生登記表一元組分量主的屬性關(guān)系關(guān)系(Relation)(Relation):一個關(guān)系就是一表.如圖 1.181.18圖 1.181.18關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)元組(Tuple)(Tuple):表中的一行.2 2 . .數(shù)據(jù)操作與完整性約束數(shù)據(jù)操作：查詢、插入、刪除和修改.完整性約束：包括三大類,即：實體完整性、參照完整性和用戶定義的完整性.在 2.32.3 節(jié)中講解3 3 . .存儲結(jié)構(gòu)存儲容：由于數(shù)據(jù)本身和數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系均是表,物理存儲時,表以文件的形式存儲.兩種方法：一個文件一個表如：FoxproFoxpro;多個文件一個表如：SQLSQLServerServer. .4 4 . .優(yōu)缺點優(yōu)點：關(guān)系模型是建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)概念的根底上的;無論實體還是實體之間的聯(lián)系都用關(guān)系來表示.對數(shù)據(jù)的檢索結(jié)果也是關(guān)系即